Хлеба первой группы

Хлебные злаки и гречиха.

Хлебные злаки делят на две группы по биологии, агротехнике и районам распространения. Гречиха имеет особенную биологию, но по агротехнике и характеру использования зерна включается в эту же группу как зернокрупяная культура.

Хлеба первой группы, - пшеница, рожь, ячмень, овес - в России занимают основные площади.

1 2 3 4 5 6

Рисунок. Колосовые хлеба: 1-мягкая остистая пшеница; 2-мягкая безостая пшеница; 3-твердая пшеница; 4-рожь; 5-ячмень многорядный; 6-ячмень двурядный.

По современной ботанической классификации их относя к семейству мятликовые, но в агрономической литературе по традиции часто называют злаковыми. По физиологическим особенностям это растения С₃, длинного дня. Морфологическое строение их очень сходно. Корневая система мочковатая, стебель соломина, в нижней части стеблевые узлы сближены в узел кущения, из него отрастают вторичные стебли и корни. Листья линейные, мало отличаются по листовой пластинке, но хорошо различаются по ушкам и язычкам в месте перехода листа в листовое влагалище. У ячменя контрастно большие ушки, у овса, напротив, резко выделяется крупный язычок, а у пшеницы они одинаково мальенькие. Соцветия - колос у ржи, пшеницы, ячменя, метелка у овса. Колос состоит из колоскового стержня с уступами, на которых располагаются колоски. Плоды - зерновки, у пшеницы и ржи голые, у ячменя и овса пленчатые, но есть и голозерные виды.

Агротехника возделывания зерновых должна учитывать фазы развития хлебов: набухание, прорастание, всходы, кущение, выход в трубку, колошение (выметывание метелки), цветение, созревание. За начало фазы считается время, когда в нее вступает до 10% растений, при 75% - полная фаза.

Набухание, прорастание, всходы часто рассматриваются как одна фаза, потому что первые две не видны. Для набухания пленчатых овса и ячменя требуется больше влаги, поэтому их сеют первыми, при максимально сохранившейся влаге. Набухшая зерновка прорастает первичными корешками, которых у хлебов 1-ой группы 3-8, а у хлебов 2-ой группы только 1. Группы различаются также по температурным условиям прорастания, первая прорастают при +1°-2°, а вторая требует +8°-9°. После отрастания первичных корешков трогается в рост стебелек, покрытый защитной пленкой колеоптиле. Колеоптиле первым появляется над поверхностью почвы и хорошо различается у культур. У овса окраска колеоптиле светло-зеленая, у пшеницы зеленая, у ячменя сизовато-дымчатая, у ржи фиолетово-коричневая. Окраска держится один - два дня и меняется (на солнце быстрее) на зеленую, которая уже мало отличается у разных хлебов. Фаза всходов заканчивается на появлении 3-го листа, когда растение временно приостанавливает рост надземной части, наступает следующая фаза, в которой активнее идут процессы в подземной части.

Кущение начинается формированием на глубине 2-3 см узла сближенных междоузлий, "узла кущения", в котором происходит вегетативное размножение корней (формируется мочковатая корневая система) и стеблей. Важность его иллюстрируется тем, что при замерзании и гибели надземной части (в перезимовку, или от сильных возвратных заморозков) стеблестой может полностью восстановиться от узла кущения. Кустистость (среднее количество вновь отрастающих стеблей) у ржи 4-5, ячменя 3-4, у пшеницы и овса 1,5-2,5. Различают общую и продуктивную кустистость, в которую включаются только стебли, несущие колос (метелку).

Выход в трубку это начало роста стебля над поверхностью почвы. Первым трогается в рост нижнее междоузлие. Эта фаза считается уже генеративной, переход к ней возможен лишь после завершения стадии яровизации и перехода к световой стадии. Этим отличаются озимые и яровые формы злаков. Озимые, посеянные весной, не выйдут в трубку, а все лето останутся в фазе кущения.

Колошение (выметывание метелки) характеризуется появлением соцветия. В этой фазе максимальным темпом растут листья и стебли, формируется соцветие, в конце фазы начинается цветение.

Цветение по времени совпадает с окончанием колошения, а у ячменя оно начинается, когда колос еще не показался наружу из листьев. Пшеница, ячмень, овес, просо и рис - самоопыляются. Рожь, сорго, кукуруза опыляются перекрестно. Рожь зацветает на 8-11 день после колошения, для этого лучше благоприятная мягкая погода без дожей и жары.

Спелость включает формирование зерновки, налив и созревание, подразделяют на 4 этапа. Молочная спелость - зерно уже сформировалось, но его окраска зеленая, а эндосперм имеет жидкую консистенцию, содержит 50-75% воды. Фаза длится 10-15 дней, приходится в Пермской области на конец июля, начало августа. При срезании стеблей в этой спелости и сушке в мягких условиях получается всхожее зерно. Восковая спелость у колосовых хлебов сопровождается пожелтением стеблей и колосьев, кукуруза, просо, сорго остаются зелеными. Зерно желтеет и только у бороздки зеленоватое, прочно держится в колосе. Содержание воды уменьшается до 25%. В конце фазы можно сжинать в валки - это 1-я фаза раздельной уборки. Полная спелость наступает через 5-10 дней после восковой, время существенно зависит от погоды. Зерновки отделяются и удерживаются только цветочными чешуями. Время прямого комбайнирования. На уборку очень влияет влажность зерна. При влажности >17% возможен неполный вымолот, зерно требует подсушки до влажности не более 16%. Физиологическая спелость характеризует состояние покоя зерна, для наступления необходима влажность менее 16%. При большей влажности процессы обмена продолжаются, выделяются вода и тепло от расщепления запасных питательных веществ, поэтому возможно биологическое "горение" зерна в складе. Закладывать на хранение можно только сухое зерно. У специалистов по зерновым культурам применяется более подробная шкала спелости по Кулешову.

Продолжительность фаз развития злаков очень различается по сортам. Весь вегетационный период составляет 70-120 дней от посева до созревания семян. У овса и ячменя есть сорта, вызревающие за 40-50 дней (в Скандинавских странах). Всходы появляются чаще на 5-8 день от посева в достаточно влажную почву, но могут растягиваться на 10-14 дней, кущение длится 25-30 дней - это самая длительная фаза (у озимых хлебов она вообще длится до 300 дней, с августа до конца мая), трубкование самая короткая фаза, 5-7 дней, остальные фазы примерно одинаковы по длительности, 10-15 дней каждая и существенно зависят от погоды. Теплая и сухая погода ускоряет их прохождение, а влажная и холодная замедляет. Бывают годы, когда полная спелость по влажности не наступает вообще.

Стадии развития хлебов (и растений вообще) отражают качественные изменения растения как живого организма. Их выделяют четыре. Яровизация наиболее наглядно выраженная стадия, в зависимости от температуры растения делятся на яровые и озимые. У яровых форм хлебов эта стадия проходит при обычной весенней температуре, 6-18 градусов (у хлебов 2-й группы 20-30 градусов), за 10-20 дней. Озимые имеют длительную стадию яровизации (30-70) и проходят ее при пониженных температурах 0-3 градуса тепла. Световая стадия связана с явлением фотопериодизма (описана при характеристике света, как фактора роста и развития растений). Половая (спорогаметная) стадия контролирует особенности формирования органов размножения и обмена генами. Эмбриональная (зародышевая) стадия контролирует формирование нового организма после оплодотворения. Последние две стадии изучены меньше, используются узким кругом специалистов, таких наглядных примеров как по яровизации и по световой стадии по ним не приводится.

Зерновые хлеба дают зерно, из которого получают основную часть продовольствия на планете - хлеб и хлебопродукты для людей, концентрированный корм для животноводства. Зерно имеет высокую концентрацию пищевых калорий и белка на единицу веса, хорошо хранится (широко известен пример о сохранности качества пшеницы из египетских пирамид), удобно в перегрузке и транспортировке (теперь зерно перегружают по трубопроводам, пневматикой). Человеку на год нужно для питания около 100 кг зерна (в разных странах от 70 до 200 кг).

Кроме зерна зерновые культуры дают солому, которая также является полезным продуктом. Овсяная и ячменная солома - ценный корм. Ржаную и пшеничную солому чаще используют на подстилку, для скармливания она нуждается в предварительной подготовке для повышения перевариваемости.

В Европейских странах, США, Канаде и других широко применяется прессование соломы в блоки с целью использования в качестве биотоплива и субстрата для выращивания овощей в теплицах.